微米级陶瓷微球的制备技术

本文基于喷雾干燥过程的基本理论,以煅烧高岭土为原料,采用喷雾干燥法制备高岭土生坯微球。探讨了浆料浓度、进口温度、喷雾压力等工艺因素对微球的粒径与形貌的影响。研究了喷雾干燥成型的机理。通过实验优化工艺参数,得到在喷雾压力1．2MPa时,保持进口温度140℃不变,对浓度为25％的高岭土浆料进行喷雾干燥造粒得到的微球球形度最好,粒径分布最均匀。对高岭土微球进行二次烧结可以制得高强度、高硬度、表面光滑的单分散陶瓷微球。本技术为微米级陶瓷微球的制备提供了新的方法。     

半球谐振子金属化镀膜残余应力的测量方法及影响因素研究

半球谐振子金属化镀膜是半球谐振陀螺制造的重要工艺环节.镀膜过程所产生的薄膜残余应力对谐振子Q值有较大影响,决定着半球谐振陀螺零偏稳定性等最终性能.本文采用X射线衍射法测量薄膜残余应力,研究了镀膜工艺参数和膜层厚度对残余应力的影响,结果表明:薄膜残余应力均呈压应力状态;随着沉积速率的增大,薄膜应力先增大后减小,有转化为拉...     

水解FeCl_3制备单分散P(St-co-AA)/Fe_2O_3亚微核壳粒子

用液相沉积法制备了壳层均匀、包裹致密的单分散P(St-co-AA)/Fe2O3亚微核壳粒子。用XRD、TEM和FESEM表征了该类粒子的物相、形貌及微观结构。结果表明用该法制备的核壳粒子,其壳层为Fe2O3晶粒,且均匀地包裹在乳胶粒子表面形成草莓状结构;改变FeCl3溶液的用量和重复包裹次数能方便地调节P(St-co-AA)/Fe2O3亚微核壳粒子的壳层厚度。可通过煅烧法用该核壳粒子来制备形状完整的单分散亚微中空磁球。     

高能球磨粉末冶金制备工艺对15%SiCp/2009Al复合材料性能的影响

采用高能球磨粉末冶金法制备了15%SiC_p/2009Al复合材料,研究了球磨转速、球磨时间、加热抽真空工艺、热压成型以及热挤压比对复合材料力学性能的影响。结果表明,球磨转速和时间、热压成型工艺是影响复合材料力学性能的重要因素。较长时间高转速球磨使SiC颗粒均匀分布,高温真空热压改善粉末之间的结合是获得高性能复合材料的关键。转速190 r/min、球磨6 h制备的复合粉末经高温真空热压、挤压后的复合材料SiC颗粒均匀分布,材料的抗拉强度高达650 MPa,延伸率大于5%。      

双壳微纳米相变胶囊制备影响因素的研究

以相变材料为芯材、聚苯乙烯为内壳、亲水性壳聚糖为外壳、以十二烷基硫酸钠为乳化剂、十六烷为助乳化剂、偶氮二异丁腈为引发剂,壳核比为1∶1,用细乳液界面聚合法制备双壳微纳米相变胶囊,用FT-IR、DSC、SEM、LPSA对其表征,研究了芯材种类、乳化剂用量、助乳化剂用量、引发剂用量、超声乳化时间、搅拌速度等对双壳微纳米相变胶囊形貌的影响。结果表明,双壳微纳米相变胶囊形貌受到芯材种类、乳化剂用量、助乳化剂用量以及引发剂用量的影响较大,也与超声乳化时间和搅拌速度有关,并得到相应最佳工艺参数。     

水热碳化法制备碳纳米材料

形态可控的碳纳米材料由于独特的结构和性能而受到研究者的普遍关注,常见的制备方法有化学气相沉积法(CVD)、乳液法和水热碳化法等。水热碳化法是一种重要的碳纳米材料制备方法,具有成本低、反应条件温和、产物粒径均匀且形态可控等特点。综述了近年来以糖类及淀粉等有机物为原料,采用水热碳化法制备各种形态可控碳纳米材料的研究现状,重点介绍了水热碳化工艺条件对合成碳微球、空心碳微球、核壳结构碳复合材料显微形貌的影响,并提出了水热碳化法制备碳纳米材料研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

半球谐振陀螺的振幅控制及误差分析

基于正交理论和半球谐振陀螺的动力学分析,研究了半球谐振陀螺的振幅检测和控制原理.半球谐振陀螺由于制造工艺和装配过程中的因素,其结构难免出现误差,对振幅的检测和控制产生影响.针对结构误差给出了一种振幅检测方法,可有效地提高振幅检测和控制的精度.分析了谐振子环向不对称造成的振幅误差,并建立了由此引起的测角误差的数学模型,讨论了由软件算法来补偿侧角误差的方法.     

TiB2/Al复合材料制备工艺的研究进展

TiB2/Al复合材料是一种很有潜力的复合材料,在耐磨、航天航空等领域有着广阔的应用前景.目前TiB2/Al复合材料的制备工艺方法主要为原位自生法,如自蔓延高温合成、原位反应生成法、接触反应法和机械合金化法等,而粉末冶金法、喷射沉积法以及挤压铸造法等也逐渐被用于制备TiB2/Al复合材料.主要综述了目前国内外TiB2/Al复合材料制备工艺的研究进展,并对不同工艺的制备过程及利用该工艺所制备的TiB2/Al复合材料的情况进行了详细论述,指出了各种制备工艺的优缺点,展望了其研究趋势.     

静电凝聚法制备苯乙烯-丙烯酸共聚物/氧化铈核壳纳米复合材料

致力于苯乙烯-丙烯酸共聚物(P(St-co-AA))微球/氧化铈核壳纳米结构的制备,以无皂乳液聚合制备的P(St-co-AA)微球为负电组成,水热法合成的氧化铈纳米粉体为正电组成,设计了静电凝聚法复合工艺,对复合工艺条件进行了初步的探索。结果表明:采用无皂乳液聚合制备的P(St-co-AA)微球呈正球形,颗粒尺寸均一,尺寸在160~390nm范围内可控;以CTAB为表面活性剂,采用水热法在100℃条件下成功制得了颗粒尺寸在10~20nm的氧化铈纳米粉体。在水溶液体系中,在静电凝聚作用下,所制备氧化铈在P(St-co-AA)微球表面紧密堆积,形成了P(St-co-AA)/氧化铈核壳结构。可通过调节P(St-co-AA)微球的尺寸与负电性以及复合过程中pH值来调控所得核壳结构形貌。正负颗粒电性的匹配是构筑核壳结构的关键,一味地增加颗粒表面正电性或负电性对于实现调控复合过程形成纳米核壳结构并非有利。当苯乙烯与丙烯酸单体比例为10∶1时所得P(St-co-AA)微球在pH 2.0~3.0下所得核壳结构形貌均一,分散性较好。     

SiO_2/SiCN核壳陶瓷微球的制备及表征

采用乳液技术和先驱体转化法相结合,利用改性后SiO_2颗粒表面的双键引发聚硅氮烷(PSN)原位聚合,得到SiO_2/PSN核壳结构微球,经高温裂解过程成功制备SiO_2/SiCN核壳陶瓷微球。研究SiO_2与PSN原料的质量比、固化时间和热解温度对核壳微球形成过程和形貌的影响,并采用SEM,EDS,TEM,FT-IR,XRD对微球的微观形貌、化学成分及物相进行表征。结果表明:SiO_2与PSN质量比为1∶4时,200℃固化4h得到表面颗粒分布均一、包覆完全的SiO_2/PSN核壳微球;经800~1200℃热处理后,得到能保持原来形貌的非晶态SiO_2/SiCN核壳陶瓷微球;1400℃热解产物发生结晶,生成了SiO_2,SiC和Si_3N_4晶相。     

中空CdS核壳材料在可见光下催化处理印染废水的探究

采用水浴法以醋酸镉、硫代乙酰胺为前驱体,聚苯乙烯微球为模版合成PS@CdS核壳复合材料,高温煅烧后得到中空的CdS核壳材料。利用SEM、TEM、XRD和FT-IR等测试手段对样品的形貌、成分、微观结构和粒度等进行了表征。结果表明:水浴法制备的CdS纳米材料具有空心结构,颗粒均匀呈杨梅状,壳层厚度约90~95nm,在可见光下具有良好的催化效能。     

SiO2空心球的制备与表面形貌调控

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过水解正硅酸乙酯来包裹PS微球,制备了PS/SiO_2核壳结构微球,然后通过高温煅烧得到SiO_2空心球。利用纳米粒度仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析SiO_2空心球的粒径和表面形貌。采用控制变量法分别研究了PS微球表面电荷、pH、水和正硅酸乙酯的用量对SiO_2空心球表面形貌的影响。实验证明,以表面带正电荷的PS微球为模板,反应体系pH=11.0,正硅酸乙酯注入速度为100μL/min时,制备的SiO_2空心球表面最光滑。     

高温合金精密铸造用陶瓷型壳及其与合金界面反应的研究进展

高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改性、制备工艺等方面的研究进展以及现存的问题。同时,对于陶瓷型壳与高温合金发生的界面反应进行了分析讨论,总结了界面化学反应机理和润湿性机理,并归纳了陶瓷材料/合金组分元素对界面反应的影响,以及现有研究中存在的不足之处。最后指出基于高温合金精密铸造用陶瓷型壳制备技术未来研究的重点方向。     

半球谐振陀螺一种测角速率的方法

本文介绍了基于英国科学家G.H.Bryan的理论而工作的新型半球谐振陀螺仪(HRG)的工作原理。描述了半球谐振陀螺的测角过程。当陀螺壳体绕中心轴旋转时,由于哥氏效应(coriolis effect),谐振子振型相对壳体产生进动,通过控制双点激励力的幅值比,可实现振型对壳体转动角的跟踪,从而形成一种半球谐振陀螺检测角速率的方法。     

基于凝固浴剪切法制备多孔实心聚(乳酸-羟基乙酸)共聚物载药微球

以聚(乳酸-羟基乙酸)为基质材料,采用一种新颖的流动凝固浴剪切法制备包载盐酸万古霉素的载药微球,并研究微球的形貌结构、粒径、包封率、载药率、体外释放性能及其影响因素。结果表明,所制备的载药微球平均粒径在15~29μm范围,微球呈现内部实心表面多孔的复合结构;微球的包封率及载药可分别在15%~75%和1.5%~9.3%范围内调控。微球制备过程中的工艺条件对微球结构形貌、包封率、载药率及释放性能有重要影响,通过调整微球的粒径,可有效减缓释药过程中的突释现象。     

微流体技术光/热聚合可控制备Janus核-壳微球

Janus核壳微球是一种结合Janus微球以及核壳微球结构特点的复杂结构微球。它独特的性能在某些领域例如药物的定向输送方面具有潜在的应用。然而由于结构的复杂性以及传统制备方法的局限性,该微球的制备存在一定挑战,目前国内外尚无制备该微球的报道。本文利用基于毛细管的微流体控制技术,结合光/热聚合等手段,成功制备出了单分散的Janus核壳微球,并实现了对其大小、形貌以及核数目的控制。     

Ni/PS核壳结构纳米复合微球的制备及磁性能

采用乳液聚合法制备了纳米级聚苯乙烯微球,利用化学沉积法在微球表面镀镍,制备出了具有磁性的金属/高分子(Ni/PS)纳米复合微球。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和能量色散谱仪(EDS)分别对镀镍前后纳米微球的形貌结构、相组成、化学成分进行表征分析,用振动样品磁强计(VSM)测试了不同制备工艺条件下复合微球的磁学性能。结果表明,活化工艺、还原剂浓度、镀液pH值和温度对镀后复合微球的磁性能有显著影响。根据磁性能结果,优化工艺参数,制备了具有规则球形、单分散性好、粒径约为100nm、镀层完整、均匀的磁性Ni/PS核壳结构纳米复合微球,并获得最大的饱和磁化强度Ms=8.8764emu/g。     

颗粒增强Ti基复合材料的特性

本文研究了采用粉末冶金工艺制备的碳化钛颗粒(TiCp)增强 Ti-Al-V 复合材料的显微组织、弹性模量、高温强度、蠕变行为及断裂特征。研究结果表明,选用合适的不连续增强相及 Ti合金基体可以获得增强相与基体结合良好、具有高比强、高比模、良好高温性能的不连续增强 Ti基复合材料。这些 Ti 基复合材料具有各向同性,可用于复杂应力状态,可通过热压、热挤压等一般热加工工艺加工成型。     

中空结构纳米TiO2微球的可控制备

纳米TiO_2作为一种氧化还原能力强、化学性质稳定、来源广泛和环境友好的多功能材料,被认为是非常有前景的半导体光催化材料之一。在各种形貌的纳米TiO_2中,中空结构TiO_2微球因具有密度低、比表面积大、渗透性好和稳定性高的特点而受到越来越多研究者的青睐。寻求工艺简单、重复性好和产物形貌可控的中空纳米TiO_2微球的制备方法显得尤为重要。中空纳米TiO_2微球的制备方法根据制备原理可分为溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、喷雾干燥法和层层自组装法等;根据制备过程中是否加入模板剂又可分为硬模板法、软模板法和无模板法。本文针对硬模板法、软模板法和无模板法进行了综述。其中,硬模板是最早应用于中空TiO_2微球制备的方法,最终所得中空TiO_2的形貌、空腔大小和表面所带电荷与所用模板剂种类密切相关。目前常用的模板剂有三大类,包括聚合物、碳球和无机氧化物。而在制备模板剂过程中需要消耗大量的时间和有机溶剂,造成成本升高和环境污染。软模板法是目前最高效的一种制备方法,其制备机理与硬模板法较为相似,主要区别在于模板剂的选择上,前者的模板剂大多为刚性较强的无机粒子,而软模板剂通常为乳液液滴、超分子胶束、聚合物聚集体/囊泡等强度较低的气体或者液体。相比于硬模板法其最明显的优势在于后期对于模板剂的去除较为容易,不需要高温处理,多次洗涤即可除去,因此具有效率高、工艺简单等优势。无模板法是一种最具应用潜力的中空TiO_2微球制备方法。此法大多为一步反应,因此其可控性较差,尚未实现大范围应用与生产。但是,该法具有制备步骤少、成本低和产率高等优势,在后期的批量生产和规模化制备中空TiO_2微球方面具有潜在的优势。目前,对于中空纳米TiO_2微球的研究除了有效且成熟的制备工艺外,其高效的光催化性能也是研究者追求的目标。笔者认为通过以下三方面可以进一步提高中空纳米TiO_2的光催化性能:其一,多种半导体材料的复合可拓宽其在可见光下的响应区域;其二,非金属阴离子(氮、碳)或金属(铁、铜)离子参杂等可提高光诱导二氧化钛电子空穴对的分离效率;其三,金属氧化物的表面修饰或双原位聚合改性等多种手段共同作用可降低电子-空穴对的重组。延长光生载流子的寿命、提高光催化活性将成为今后中空TiO_2微球研究的重点。     

磁性壳聚糖复合微球的制备和性能研究

本文采用乳化交联法制备了可附载放射性核素的磁靶向药物载体-磁性壳聚糖复合微球.考察了壳聚糖浓度、Fe3O4/壳聚糖质量比及搅拌速度等因素对磁性壳聚糖微球粒径、粒径分布以及形貌等对复合过程的影响,确定了制备高磁响应性的磁性壳聚糖的最佳条件,并借助不同手段对磁性壳聚糖的粒径、粒径分布、形貌及磁性能进行了初步表征.